模板方法模式的核心思路是在一个方法中定义算法的整体执行流程，将其中部分可变的具体实现步骤交给不同的实现类来完成，这样既保证了算法整体结构的一致性，又能灵活适配不同的业务场景。Golang虽然没有传统面向对象语言的继承机制，但是可以通过接口和结构体嵌套的方式来实现该模式。
模板方法模式的核心角色
在标准的模板方法模式中通常包含两类核心角色，在Golang实现中这两类角色可以通过接口和结构体来对应：
- 抽象模板：定义算法的整体骨架，声明算法中需要子类实现的可变步骤，同时提供公共的固定步骤实现
- 具体实现：实现抽象模板中定义的可变步骤，完成自身特有的业务逻辑
Golang实现模板方法模式的步骤
1. 定义抽象模板接口
首先定义抽象模板的接口，其中包含模板方法（也就是算法的整体流程方法）和需要子类实现的可变步骤方法。模板方法会调用这些可变步骤方法，同时可以包含固定的公共逻辑。
// 抽象模板接口，定义数据处理的整体流程
type DataProcessor interface {
// 模板方法，定义整体处理流程
Process()
// 可变步骤：读取数据，需要具体实现类完成
ReadData() string
// 可变步骤：处理数据，需要具体实现类完成
HandleData(raw string) string
// 可变步骤：保存数据，需要具体实现类完成
SaveData(result string)
}
2. 实现基础模板结构体
创建一个基础的结构体实现抽象模板接口，在模板方法中定义算法的整体流程，固定步骤可以直接在结构体中实现，可变步骤先预留空实现或者调用接口方法，依赖具体实现类来补充逻辑。
// 基础模板结构体，实现模板方法的核心流程
type BaseProcessor struct {
// 持有具体实现类的引用，用于调用可变步骤
impl DataProcessor
}
// 模板方法，定义数据处理的整体流程
func (b *BaseProcessor) Process() {
// 固定步骤：打印处理开始日志
fmt.Println("开始执行数据处理流程")
// 调用可变步骤：读取数据
rawData := b.impl.ReadData()
// 调用可变步骤：处理数据
processedData := b.impl.HandleData(rawData)
// 调用可变步骤：保存数据
b.impl.SaveData(processedData)
// 固定步骤：打印处理完成日志
fmt.Println("数据处理流程执行完成")
}
// 以下方法默认空实现，由具体实现类重写
func (b *BaseProcessor) ReadData() string {
return ""
}
func (b *BaseProcessor) HandleData(raw string) string {
return raw
}
func (b *BaseProcessor) SaveData(result string) {
}
3. 实现具体业务的结构体
创建具体的业务结构体，嵌套基础模板结构体，同时实现抽象模板接口中的可变步骤方法，完成自身特有的业务逻辑。注意需要将自身实例赋值给基础结构体的impl字段，保证模板方法调用的是当前实现类的可变步骤。
// 具体实现：处理文本数据
type TextDataProcessor struct {
BaseProcessor
}
// 初始化文本数据处理器
func NewTextDataProcessor() *TextDataProcessor {
p := &TextDataProcessor{}
// 将自身赋值给基础处理器的impl字段，保证调用的是当前实现的方法
p.impl = p
return p
}
// 实现读取数据步骤：从本地文件读取文本
func (t *TextDataProcessor) ReadData() string {
fmt.Println("读取文本文件数据")
return "这是一段原始文本数据"
}
// 实现处理数据步骤：将文本转为大写
func (t *TextDataProcessor) HandleData(raw string) string {
fmt.Println("处理文本数据：转为大写")
return strings.ToUpper(raw)
}
// 实现保存数据步骤：保存到新的文本文件
func (t *TextDataProcessor) SaveData(result string) {
fmt.Printf("保存处理后的文本数据：%sn", result)
}
// 具体实现：处理数值数据
type NumberDataProcessor struct {
BaseProcessor
}
// 初始化数值数据处理器
func NewNumberDataProcessor() *NumberDataProcessor {
p := &NumberDataProcessor{}
p.impl = p
return p
}
// 实现读取数据步骤：生成随机数值
func (n *NumberDataProcessor) ReadData() string {
fmt.Println("生成随机数值数据")
return "10,20,30,40"
}
// 实现处理数据步骤：计算数值总和
func (n *NumberDataProcessor) HandleData(raw string) string {
fmt.Println("处理数值数据：计算总和")
sum := 0
parts := strings.Split(raw, ",")
for _, part := range parts {
num, _ := strconv.Atoi(part)
sum += num
}
return strconv.Itoa(sum)
}
// 实现保存数据步骤：打印计算结果
func (n *NumberDataProcessor) SaveData(result string) {
fmt.Printf("保存处理后的数值数据，总和为：%sn", result)
}
4. 调用验证
在main函数中创建不同的具体处理器实例，调用模板方法即可看到不同的业务实现走相同的整体流程，同时执行各自的可变步骤逻辑。
package main
import (
"fmt"
"strings"
"strconv"
)
func main() {
// 处理文本数据
textProcessor := NewTextDataProcessor()
textProcessor.Process()
fmt.Println("------")
// 处理数值数据
numberProcessor := NewNumberDataProcessor()
numberProcessor.Process()
}
运行上述代码会输出如下内容，可以看到两个处理器都执行了相同的整体流程，但是可变步骤的实现完全不同：
开始执行数据处理流程
读取文本文件数据
处理文本数据：转为大写
保存处理后的文本数据：这是一段原始文本数据
数据处理流程执行完成
------
开始执行数据处理流程
生成随机数值数据
处理数值数据：计算总和
保存处理后的数值数据，总和为：100
数据处理流程执行完成
实现注意事项
- 基础模板结构体中的impl字段必须指向具体的实现类实例，否则模板方法调用可变步骤时会走到基础结构体的空实现，无法执行具体业务逻辑
- 如果算法流程中有某些步骤是可选的，可以在抽象模板中给该步骤的默认实现为空，具体实现类可以选择是否重写该步骤
- 模板方法本身应该定义为不可重写的，在Golang中虽然没有override关键字，但是可以通过只将可变步骤暴露给实现类，模板方法只在基础结构体中实现来保证流程不被修改
适用场景
当你的业务中有一类算法的整体流程固定，但是部分步骤有不同的实现方式时，就可以考虑使用模板方法模式。比如数据导入导出、请求处理流程、任务执行流程等场景，都可以通过该模式减少重复代码，提升代码的可维护性。